Forsus矫治器对发育高峰后期患者颌骨及颞下颌关节的影响

刘洋 冯泽伟 葛晓磊 王林娜 马文盛

[摘要]目的：通过锥体束CT（Cone beam computed tomography，CBCT）研究Forsus矯治器对生长发育高峰后期患者颌骨及颞下颌关节的影响。方法：选取42例生长发育高峰后期的安氏Ⅱ类错牙合患者，行Forsus功能矫治的20例患者纳入实验组，未行功能矫治的22例患者纳入对照组，治疗前后均进行CBCT扫描。结果：治疗后，实验组和对照组B点前移量[（3.00±1.46）mm、（-0.63±2.81）mm]，ANB角度变化[（-1.76±0.82）°、（-0.75±1.06）°]，关节窝深度改变[（-0.02±0.74）mm、（0.82±0.89）mm]，关节结节倾斜角变化[（-3.97±7.32）°、（4.11±5.25）°]，髁突顶部高度变化[（0.60±0.82）mm、（0.06±1.09）mm]，髁突顶部冠状面面积变化[（15.82±9.46）mm2、（7.45±15.35）mm2]及牙合平面角变化[（0.75±2.12）°、（-0.55±1.64）°]各项指标比较，差异均有统计学意义。结论：Forsus矫治器可以导致下颌骨位置前移及颞下颌关节形态的适应性改建，治疗后牙合平面顺时针旋转。

[关键词]Forsus矫治器；固定功能矫治器；颌骨；颞下颌关节；锥体束CT

[中图分类号]R782.6    [文献标志码]A    [文章编号]1008-6455（2024）04-0049-05

Effect of Forsus Appliances on the Jaws and Temporomandibular Joint in Patients during Late Peak Period

LIU Yang， FENG Zewei， GE Xiaolei， WANG Linna， MA Wensheng

（Department of Orthodontics， Hebei Key Laboratory of Stomatology， Hebei Clinical Research Center for Oral Diseases， School and Hospital of Stomatology， Hebei Medical University， Shijiazhuang 050017， Hebei，China）

Abstract： Objective  The effect of the Forsus appliance on the morphological structure of the jaws and temporomandibular joints in patients during late peak period was studied by CBCT. Methods  42 patients with Class II malocclusion during late peak period were selected， 20 patients who underwent Forsus functional treatment were included in the experimental group， 22 cases without functional treatment were included in the control group， and CBCT scans were performed before and after treatment. Results  These differences between experimental group and control group were statistically significant ： B-point advance[（3.00±1.46）mm，（-0.63±2.81）mm]， change of ANB angle[（-1.76±0.82）°， （-0.75±1.06）°]， change of mandibular fossa height[（-0.02±0.74）mm，（0.82±0.89）mm]， change of inclination angle of articular tubercle[（-3.97±7.32）°， （4.11±5.25）°]， change of apical height of condyle[（0.60±0.82）mm， （0.06±1.09）mm]， change of coronal area of the apical condyle（15.82±9.46）mm2， （7.45±15.35）mm2] and change of occlusion plane angle[（0.75±2.12）°， （-0.55±1.64）°]. Conclusion  Forsus appliances can lead to anterior displacement of the mandible and alteration of the morphology of the temporomandibular joint， with the occlusal plane rotating clockwise after treatment.

Key words： forsus appliance; fixed-function appliances; jaws; temporomandibular joint; cone-beam computerized tomography

骨性Ⅱ类错牙合是一种常见的错牙合畸形，其发病机制为下颌后缩畸形和（或）上颌前突畸形。研究发现[1]，下颌后缩畸形是其主要原因。Forsus作为固定的下颌前移矫治器用于导下颌向前，刺激下颌骨的生长发育，可在生长发育高峰期或高峰后期使用，甚至可应用于没有生长潜力的年轻成人患者[2]。戴入Forsus矫治器后下颌向前下方移位，与生理张口运动髁突沿着关节结节向前下方移位一致。颞下颌关节是一个可变的结构，它是一种能够适应功能的关节[3]。功能性矫治器在生长发育高峰期对下颌的作用已经被许多学者认可，但在生长发育高峰后期的作用尚有争议。目前，Forsus矫治器应用于生长发育高峰后期患者其改善骨骼的作用机制不甚明确，Forsus矫治器应用于生长发育高峰后期患者对颞下颌关节及下颌骨的生长改建是否产生实质性影响未见明确报道。本研究通过使用锥体束计算机断层扫描（CBCT）对接受Forsus矫治器治疗的患者与对照组患者作对比，观察Forsus矫治器对生长发育高峰后期患者颌骨及颞下颌关节的影响。

1  资料和方法

1.1 一般資料：选择2018年7月-2020年4月河北医科大学口腔医院正畸科收治的42例处于颈椎成熟指数Ⅳ～Ⅴ的生长发育高峰后期[4]安氏Ⅱ类错牙合患者为研究对象，其中男21例，女21例，年龄12～16岁，平均14.5岁。其中将行Forsus功能矫治器+直丝弓矫治器治疗的20例患者（男10例，女10例）纳入实验组，未进行功能矫治的22例患者（男11例，女11例）纳入对照组，均为非拔牙矫治患者，无其他支抗装置使用。本研究均经患儿家属知情同意。

1.2 纳入标准：①≥1/2单位安氏Ⅱ类磨牙与尖牙关系，ANB＞5°；②上颌正常，下颌后缩，覆盖≥5 mm，U1-SN 100°～120°，Ⅲ°深覆牙合，颏唇沟较深，下颌前伸后侧貌改善；③根据头颅侧位片，由颈椎生长程度判断患者骨龄处于CVMS Ⅳ～Ⅴ；④MP-SN＜35，均角或低角面型。

1.3 排除标准：①存在正畸治疗史；②有手术及外伤史；③有颞下颌关节紊乱病史；④有牙齿严重倾斜和前牙拥挤、有口呼吸不良习惯及明显的上牙弓狭窄；⑤存在任何影响骨骼和一般生长的全身性疾病。

1.4 治疗方法：实验组应用Forsus功能矫治器+直丝弓矫治器，直至达到中性或中性偏近中磨牙关系，覆盖≤3 mm，覆牙合正常，去除Forsus矫治器。治疗前（T0期）及治疗后（T1期）均拍摄CBCT，20例实验组患者总治疗周期为24～36个月，其中Forsus治疗周期为7～12个月；对照组患者因个人原因只要求解决牙齿排列问题，拒绝纠正矢状向关系，只采用直丝弓矫治器治疗。治疗前（T0＇期）及治疗后（T1＇期）均拍摄CBCT，22例患者总治疗周期为25～35个月。

1.5 CBCT扫描及确定平面：应用CBCT机（KaVo 3D eXam 型，卡瓦公司，美国）单次360°旋转扫描作为投照角度，120 kV，5 mA，层厚0.3 mm，扫描范围17 cm×23 cm，扫描时间为17.8 s。采用Invivo 5软件（Anatomage公司，美国） 读取原始图像数据并进行颅面骨骼的三维重建。

参照Green MN等[5]的方法确定基准平面。正中矢状面（MSP）：Ba点、N点、IF点（颅底点-鼻根点-切牙孔点）；水平面（HP）：找到经过右侧P点（外耳道之最上点）和右侧Or点（眶下缘最低点）与MSP垂直的平面，将其平行上移至N点（鼻根点）水平；鼻根冠状面（NCP）：经过N点，与上述两平面垂直；原点：N点。见图1。有关颌骨位置[6]、颌骨尺寸及头影测量[7]的相关指标均在此基准平面测量，颌骨长度及角度测量指标为三维测量。见图2～3。

在此基础上髁突的轴面断层扫描影像上，定义髁突面积最大的轴面为髁突最大轴面；将髁突最大轴面上的最大直径定义为髁突内外径；过髁突内外径所在直线且与轴面垂直的髁突截面，定义为髁突中心冠状面；过髁突最大轴面最大直径的中点，且与髁突中心冠状面和髁突最大轴面垂直的髁突截面，定义为髁突中心矢状面。有关颞下颌关节形态测量指标均在此截面测量[8-11]。

1.6 确定测量项目：见表1。

1.7 统计学分析：运用SPSS 21.0统计分析软件，配对t检验分析两组治疗前后的变化；独立样本t检验或非参数检验分析实验组和对照组的前后变化量是否存在组间差异。所有的测量工作均由同一测量者完成，使用同一台电脑，读数时长度精确到0.01 mm，角度精确到0.01°。随机选取15例实验组治疗前样本，间隔2周后进行第二次重复测量，对首测和复测数据进行了可靠性系数分析。用Dahlberg的可靠性系数（Coeffcient of Reliability，CR）公式进行了可靠性检验。

2  结果

2.1 治疗中及治疗后颞下颌关节临床检查：实验组及对照组所有患者均未出现颞下颌关节疼痛、弹响及杂音等关节症状。

2.2 重测信度检验：所有测量项目的可靠性系数CR均大于0.98，本研究使用的测量方法具有高度的可靠性。

2.3 两组治疗前后测量项目比较：①有关颌骨及关节的位置结果显示，对照组A点下移（3.43±2.01）mm（P＜0.01），实验组B点前移（3.00±1.46）mm（P＜0.01），对照组髁突顶点后移（1.83±1.89）mm（P＜0.01），且各项指标两组治疗前后变化量差异具有统计学意义（P＜0.05）；②有关颌骨尺寸的结果显示，两组的下颌骨总长、下颌升支长，下颌骨体长均有增长（均P＜0.05），但两组治疗前后变化量比较无统计学意义（P＞0.05）；③有关头影测量结果显示，实验组ANB角减小（1.76±0.82）°（P＜0.01），Wits值减小（0.29±4.20）mm（P＜0.01）；对照组U6-PP距离增加（1.16±1.68）mm（P＜0.01），L1-MP距离增加（1.02±1.54）mm（P＜0.01），且各项指标两组治疗前后变化量差异有统计学意义（P＜0.05）。实验组

牙合平面角增加（0.75±2.12）°，对照组牙合平面角减小（0.55±1.64）°，两组治疗前后变化量差异具有统计学意义（P＜0.05）；④有关颞下颌关节的形态结果显示，实验组关节窝深度减小（0.02±0.74）mm，对照组关节窝深度增加（0.82±0.89）mm（P＜0.01），两组治疗前后变化量比较差异有统计学意义（P＜0.05）。关节结节后斜面倾斜角实验组减小（3.97±7.32）°（P＜0.05），对照组增加（4.11±5.25）°（P＜0.01）；实验组髁突顶部高度增加（0.60±0.82）mm（P＜0.01），髁突顶部冠状面面积增加（15.82±9.46）mm2（P＜0.01），两组各项指标治疗前后变化量差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

3  讨论

本研究表明，Forsus矫治器可以带来生长发育高峰后期患者颞下颌关节窝和髁突的形态改建。Paulsen HU[12]和田晓光等[13]分别借助CT和磁共振观察使用Herbst矫治器和Forsus矫治器治疗下颌后缩患者，发现治疗后患者髁突后上部有新骨生成的双轮廓影像，因而髁突适应性改建是功能矫治器矫治骨性下颌后缩的主要机制，与本研究中发生的髁突适应性改建的研究结果一致。关节解剖学相关研究表明[14]，骨性Ⅱ类1分类错牙合患者关节凹较深，因此下颌在做前伸运动时会迫使下颌增加向下的运动，同时髁突前部压向关节结节的后斜面，这可能与本研究发现的关节凹深度及关节结节后斜面的倾斜角度改变有关。Gupta A[15]用三维有限元研究应用功能矫治器时颞下颌关节中产生的应力模式，通过模拟功能矫治器的下颌前伸发现髁突在后上侧面受到拉伸应力，这可能有助于解释髁突在这个方向的生长。髁突软骨和关节窝对机械力的重塑反应可能与拉伸和压缩应力模式的位置相关，这种应力模式可能会随着构建咬合尺寸的变化而改变。

该项研究还发现Forsus矫治器治疗前后髁状突在关节窝内位置没有明显变化，基本上保持生理的髁-窝关系，说明Forsus矫治器没有导致非生理性的盘-髁关系。因此，我们可以推断Forsus装置治疗不是在没有症状和体征的患者中发生TMJ功能障碍的危险因素，国内外其他学者[16-17]经过研究持有类似的观点。

对于颌骨的改变，Forsus矫治器可以导致下颌骨的矢状向前移。刘丽等[18]的研究发现Forsus抑制了上颌骨的发育，而本研究发现A点矢状向位置未见明显改变，可能原因是其研究为回顾性非对照研究，未排除生长对于结果的影响，如何从骨骼效应中排除生长的影响是一个长期存在的争论。本研究选取相同矢状骨面型的未接受功能矫形治疗的患者作为对照组，可以将被测试矫治器的效果与颅面生长产生的效果区分开来。本研究还发现Forsus矫治器对下颌骨生长的影响似乎有限，未观察到下颌骨长度相对于对照组有显著增加，这个发现与针对另外的功能性下颌前移装置Herbst[19]和FMA[20]的研究结果不一致。这种差异最大可能与矫治器的刚性有关，因为Herbst和FMA与Forsus相比，刚性更高，刚性的Herbst和FMA在一期治疗时未将切牙纳入治疗机制，從而在较小程度上引起牙槽变化，以确保稳定地促进下颌骨达到更靠前的治疗位置。研究结果的不同还可能与患者骨骼成熟度的差异有关，本研究选取生长发育高峰后期人群（CSⅣ～Ⅴ），生长潜力有限，以往学者的研究多选取颈椎骨龄分期为CSⅡ～Ⅲ或CS Ⅲ～Ⅳ的患者。

有关下颌平面及牙合平面的旋转，本研究发现实验组牙合平面发生顺时针旋转，这主要是由于矫治器产生了对上颌磨牙垂直向的限制及下颌切牙的唇倾压低的力量。与Li H[21]的研究结果类似。下颌平面角在治疗后无显著变化，未见明显的颌骨旋转，可见Forsus矫治器的治疗并未造成下颌平面角的增加。邵玶[22]和兰泽栋等[23]的研究也有类似的结果。Li将应用Forsus矫治器的患者按照矫治效果分为三类：骨改建组、牙槽改建组及骨牙槽改建组，在骨改建组甚至观察到下颌平面的逆时针旋转，其原因可能是下颌升支的生长。那么Forsus矫治Ⅱ类错牙合畸形，在垂直向的选择上是否应该放宽，还有待于进一步的研究。

[参考文献]

[1]Baccetti T，Franchi L，Stahl F.Comparison of 2 comprehensive Class Ⅱ treatment protocols including the bonded Herbst and headgear appliances： a double-blind study of consecutively treated patients at puberty[J].Am J Orthod Dentofacial Orthop，2009，135（6）：698-699.

[2]Zitouni M，Acar Y B.Treatment outcome and long-term stability of Class Ⅱ correction with forsus fatigue resistant device in non-growing patients[J].Orthod Craniofac Res，2021，24（1）：130-136.

[3]McNamara J A，Carlson D S.Quantitative analysis of the temporomandibular joint adaptations to protrusive function[J].Am J Orthod Dentofacial Orthop，1979，76（6）：593-611.

[4]Baccetti T，Franchi L，McNamara J.The cervical vertebral maturation （CVM） method for assessment of optimal treatment timing in dentofacial orthopedics[J].Semin Orthod，2005，11（3）：119-129.

[5]Green M N，Bloom J M，Kulbersh R.A simple and accurate craniofacial midsagittal plane definition[J].Am J Orthod Dentofacial Orthop，2017，152（3）：355-363.

[6]Elfeky H Y，Fayed M S，Alhammadi M S，et al.Three-dimensional skeletal， dentoalveolar and temporomandibular joint changes produced by Twin Block functional appliance[J].J Orofac Orthop，2018，79（4）：245-258.

[7]Pupulim D C，Henriques G F C，Freitas K M S，et al.Class Ⅱ treatment effects with fixed functional appliances：Jasper jumper vs.Forsus fatigue resistant device[J].Orthod Craniofac Res，2022，25（1）：134-141.

[8]Alhammadi M S，Shafey A S，Fayed M S，et al.Temporomandibular joint measurements in normal occlusion： A three-dimensional cone beam computed tomography analysis[J].J World Fed Orthod，2014，3（4）：155-162.

[9]Kim Y I，Cho B H，Jung Y H，et al.Cone-beam computerized tomography evaluation of condylar changes and stability following two-jaw surgery： Le Fort I osteotomy and mandibular setback surgery with rigid fixation[J].Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod，2011，111（6）：681-687.

[10]劉俊玲，李洪发，费丽思，等.恒牙期安氏Ⅱ1颞下颌关节骨性结构的锥形束CT研究[J].口腔医学研究，2013，29（5）：453-456.

[11]Cohlmia J T，Ghosh G，Sinha P K，et al.Tomographic assessment of temporomandibular joints in patients with malocclusion[J].Angle Orthod，1996，66（1）：27-35.

[12]Paulsen H U，Karle A，Bakke M，et al.CT-scanning and radiographic analysis of temporomandibular joints and cephalometric analysis in a case of Herbst treatment in late puberty[J].Eur J Orthod，1995，17（3）：165-175.

[13]田晓光，段银钟，吴子忠，等.Forsus矫治器治疗骨性下颌后缩年青成人颞下颌关节的磁共振研究[J].牙体牙髓牙周病学杂志，2013，23（11）：717-720.

[14]马肃，皮昕.与颞下颌关节形态的关系[J].国外医学口腔医学分

册，1991，18（1）：40-43.

[15]Gupta A，Kohli V S，Hazarey P V，et al.Stress distribution in the temporomandibular joint after mandibular protraction： A 3-dimensional fifinite element method study.Part 1[J].Am J Orthod Dentofacial Orthop，2009，135（6）：737 -748.

[16]Ruf S，Pancherz H.Temporomandibular joint growth adaptation in Herbst treatment： a prospective magnetic resonance imaging and cephalometricroentgenographic study[J].Eur J Orthod，1998，20（4）：375-388.

[17]王超然，李洪发，李志勤，等.Forsus矫治器矫治下颌后缩患者牙颌及颞下颌关节变化的CBCT分析[J].天津医科大学学报，2016，22（3）：241-245.

[18]刘丽，段银钟，赵文峰，等.Forsus矫治器对下颌后缩患者牙颌面及其髁状突综合效应的应用研究[J].口腔医学，2014，34（5）：360-364.

[19]Ruf S，Pancherz H.Herbst/multibracket appliance treatment of Class Ⅱ Division 1 malocclusions in early and late adulthood.A prospective cephalometric study of consecutively treated subjects[J].Eur J Orthod，2006，28（4）：352-360.

[20]Bozkurt A P，Aras I，Othman E，et al.Comparison of 2 treatment protocols using fifixed functional appliances in Class Ⅱ malocclusion： Treatment results and stability[J].Am J Orthod Dentofacial Orthop，2020，157（4）：474-480.

[21]Li H，Ren X，Hu Y，et al.Effects of the forsus fatigue-resistant device on skeletal Class Ⅱ malocclusion correction[J].J Contemp Dent Prac，2020，21（1）：105-112.

[22]邓琪，邵玶，王丽梅，等.Forsus矫治器治疗恒牙初期安氏Ⅱ类错牙合的临床疗效[J].口腔医学，2007，27（5）：227-229.

[23]尹玉承，兰泽栋.组合式Forsus矫治器对安氏Ⅱ1错牙合牙弓及颅面硬组织的影响[J].实用口腔医学杂志，2010，26（1）：67-70.

[收稿日期]2022-09-27

本文引用格式：刘洋，冯泽伟，葛晓磊，等.Forsus矫治器对发育高峰后期患者颌骨及颞下颌关节的影响[J].中国美容医学，2024，33（4）：49-53，64.